kit-solaire - Sciences de l`Ingénieur

Alimentation autonome
Kit solaire
Manipulations
TD
Supports :
« panneau
photovoltaïque »
Evaluation
Durée : 2h
Compétences à acquérir
A- Analyser
A1
A2
A3
B- Modéliser
B1
B2
B3
B4
Matériel à disposition :
 Kit panneau photovoltaïque
 Appareils de mesures
C- Expérimenter
C1
C2
D- Communiquer
D1
D2
Documents à disposition :
 Accès internet
Présentation : Ce kit solaire permet d’alimenter en énergie électrique un certain nombre d’appareils
fonctionnant sous 12V continu. Ce système est autonome et de mise en œuvre simple. Il peut être installé
dans une maison secondaire, sur un bateau, sur un camping car, …
Il se compose de 3 éléments :
- un panneau solaire pouvant fournir 50W en fonctionnement optimum ;
- un régulateur solaire de charge de batterie (tension nominale 12V et courant maximum d’entrée 8A) ;
- une batterie 12V de 75Ah.
Rôle de chacun des éléments :
- le panneau solaire transforme l’énergie solaire en énergie électrique ;
- le régulateur contrôle l’état et la charge de la batterie ;
- la batterie stocke l’énergie électrique non utilisée.
1- Etude énergétique des appareils utilisés
1-1 : Etude de la pompe
La pompe est utilisée pour distribuer de l’eau dans le camping-car par exemple.
 On désire connaître la cosommation en courant de cette pompe ainsi que son débit, proposer
un protocole expérimental permettant ces mesures. Appeler le professeur pour sa validation.
 Mettre en œuvre le protocole et faire les relevés (appeler le professeur avant la mise sous
tension).


Des mesures précedentes, déduire :
- le débit en l/h de la pompe ;
- la puissance électrique de la pompe ;
Sachant que le besoin journalier en eau pour 4 personnes est de 25l, déterminer l’énergie en
wh consommée par la pompe.
Lycée J.Desfontaines, section Sciences de l’Ingénieur
kit-solaire.doc
Page 1
1-2 : Consommation moyenne journalière et autonomie
L’installation électrique du camping-car comporte aussi les appareils suivants :
- 1 réfrigérateur de 10W fonctionnant 24h/24
- 4 appliques lumineuses de 10W chacune fonctionnant en moyenne 2h par jour



Calculer la consommation moyenne journalière (énergie) en électricité de ce camping-car.
Donner la capacité de la batterie du kit solaire.
Calculer l’autonomie théorique de cette batterie pour la consommation calculée.
2- Mise en œuvre du kit solaire
Le kit solaire se branche de la façon suivante :
On désire connaître la puissance (à vide) délivrée par la panneau solaire en fonction de l’intensité
lumineuse qu’il reçoit :
 Proposer un protocole expérimental et le faire valider par le professeur.
 Mettre en œuvre ce protocole (attention au câblage car les connexions au régulateur sont
sensibles).
 Tracer la courbe de la puissance délivrée en fonction de l’intensité lumineuse.
 Calculer l’énergie produite maximale pour un ensoleillement de 8h.
3- Synthèse
 Compte-tenu de vos résultats l’énergie produite est-elle suffisante pour la consommation
journalière calculée précédemment ?
 Calculer l’énergie théorique produite lorsque le panneau solaire fonctionne de façon optimal et
reçoit un ensoleillement pendant 8h.
 Conclure (analyse des écarts entre les mesures et la théorie).
Lycée J.Desfontaines, section Sciences de l’Ingénieur
kit-solaire.doc
Page 2